KRALJEVINA JUGOSLAVIJA
UPRAVA ZA ZAŠTITU
INDUSTRISKE SVOJINE
Klasa 26 (5)
Izdan 1 decembra 1932.
PATENTNI SPIS BR. 9351
Gesellschaft ftir chemische Industrie in Basel, Basel, Švajcan-ka.
Postupak za proizvodjenje acetilena iz uglovodonika pomoću električnog svetlosnog luka. Prijava od 23 maja 1931.	Važi od 1 januara 1932.
Traženo pravo prvenstva od 6 juna 1930 (Nemačka).
Kao što je poznato acetilen se može dobiti iz jače zasićenih, gasovitih, u vidu pare, ili rasprašenih ugljovodonika, na pr. iz metana, etilena itd. na taj način, što se ugljovodonici ili gasovi, koji ih sadrže propuštaju kroz svetlosni luk. Sad se pokazalo na način, koji je vredan pažnje, da se veoma znatan deo energije svetlosnog luka daje iskoristiti za proizvodjenje acetilena i jednovremeno da se koncentrisanost acetilena u gasovima, koji napuštaju svetlosni luk, može dovesti na veoma znatnu vrednost, ako se gustina struje svetlosnog luka poveća bar na jednoj elektrodi do takve visine, da se nalazi u blizini tačke, na kojoj nastupa smanjenje substance elektrode.
Pokazalo se kao podesno, da se s time jednovremeno veže kružni tok, slično o-nom, kako je opisano u patentu br. 2357. U priloženom nacrtu je pokazan jedan primer za takav kružni tok. U njemu K označava cevni sistem, koji je sobom zatvoren i koji je na pr. izveden iz gvožđa u kome gasovi ili pare, koji treba da se postupaju, bivaju gonjeni u pravcu strele kroz duvalj-ku G. E pretstavlja dovođenje svežeg gasa, metana, etilena itd. koji služi kao zamena za gas, koji je razložen u svetlosnom luku. A pretstavlja elektrodu, koja je odgovarajući izolisana kutijom i kroz koju biva iz svetlosnog luka odvođen jedan deo gasa, koji cirkuliše u K. L pretstavlja suprotnu elektrodu.
Primer. U opisanom rasporedu je kao jedna elektroda upotrebljen ugljeni štap od 30 mm prečnika, kao druga elektroda je upotrebljena cev od 14 mm čiste šupljine i 10,5 mm debljine zida. Raz-
mak između obeju elektroda je iznosio cko 2 mm; on se nalazi u izvesnom odnosu sa brzinom gasa u kružnom toku. Između obe elektrode je zapaljen svetlosni luk jednosmislene struje, čiji je napon iznašao okruglo 38 volti i jačina struje okruglo 350 ampera. Cevni sistem K je bio punjen metanom, koji je pomoću duvaljke G bio gonjen, velikom brzinom, u krugu. Kroz ugljenu elektrodu A je bilo na čas odvođeno 17 kubnih metara gasa, koji su za-menjeni kroz odgovarajući dovod kroz E. Sastav odvedene gasne mešavine bio je sle-deći: C0H0 9,55%; C0H4 1,10%; CH4 49,35% ;~H2 40,00%.
Odavde izlazi, da je za proizvođenje 1 kg actilena bila potrebna potrošnja energije od 6,8 kilovat-časova. Temperatura gasova u kruženju iznosila je 100° C ali može biti i znatno viša. Uopšte se pokazalo kao korisno, da se temperatura kružećeg gasa drži na izvesnoj visini; nesrazmerno povećanje temperature se sprečavalo pomoću odgovarajućeg hlađenja. Veoma vreli gas, koji je isticao kroz cev A, bio je ta-kođe naročito hlađen. Pritisak u kružnom toku je iznosio približno 0,15 atm više od spoljašnjeg vazdušnog pritiska.
Kad je gustina struje bila povećana preko one, koja je data u gornjem primeru, uskoro je nastupio momenat, u kome se moglo konstatovati malo opadanje elektrodne substance. Iskorišćenje energije je pri tome bilo isto tako dobro.
Kod smanjenja gustine struje je pak nastupilo postupno opadanje ovog iskorišće-nja, a jednovremeno je opala i koncentrisanost acetilena. Na pr. kod upotrebe svei-
Din. 15.
losnog luka od približno 35 volti i 180 ampera za proizvođenje 1 kg. acetilena bilo je potrebno okruglo 15 kilovat-časova; pri upotrebi svetlosnog luka od 30 votli i 100 ampera, pak, okruglo 23 kilovat-časova.
Pri torne treba primetiti, da, ako se pro-meni j samo jedna od promenljivih (pritisak, temperatura, gustina struje, brzine strujanja itd.), to se promenom drugih promenljivih mora tražiti novi optimum, što se u ostalom daje vrlo brzo izvesti. Da bi se postigla dobra iskorišćenja i povoljno kon-centr.'sanje acetilena u izvesnoj aparaturi druge veličine, može se postupiti empirič-ki, na pr. prema sledečem: utvrdi se gustina struje, pri kojoj počinje da nastupa smanjenje supstance elektrode, drži se u blizini ove. tačke i ostavlja se da gas kruži velikom brzinom u kružnom toku. Zatim se priključuje E na dovod za ulazeći gas (gasili sud) i kod A se pušta da izlaze sve veće količine gasa, dok ovaj ne pokaže željenu koncentrisanost acetilena. Po tome se količina ističućeg gasa povećava još dotle, dok željena koncentrisanost ne počne jako da opada. Pri tako dobivenom optimumu se ostaje, pri čemu se u datom slučaju brzina gasova u kružnom toku K sa svoje strane još tako menja, da obrazovanje čađi izostane što je moguće dalje. Dimenzije, koje su navedene u primeru: gustina struje (tome odgovarajući presek elektroda), veličina izuzimanja gasa pri koncentrisa-nosti od okruglo 10% C2H2 u odlazećem gasu, pck zuju, kako se udobno i brzo može postići ekonomski povoljno izjednačenje promenljivih uslova ogleda.
Pod izvesnim okolnostima se može poželeti primena dodataka elektrodama, čiji se isparljivi delovi eventualno mešaju sa gasilom strujom, ili se može želeti mešanje iz-vesnih supstanca sa gasnom strujom; pri tome naročito dolaze u obzir takve supstance, koje utiču na sprovodljivost u zoni svetlosnog luka.
Razume se, da umesto zasićenih ugljovo-donika mogu biti uvedeni i nezasićeni ili mešavine jednih i drugih; takođe se ugljo-vodonicima koji se podvrgavaju postupanju, mogu sadržati i indiferentni gasovi, kao plemeniti gasovi i drugi gasovi.
Kod upotrebe ugljovcdonika u vidu pare, ili koji su rasprašeni, mora se kružni tok tako udesiti, da se u kruženju uvek nalaze dovoljne količine ugljovodonika, dakle se mora raditi u vrelom kružnom toku. Ovo se najbolje vrši tako, da se ceo kružni tok pomoću parnog omotača, ili kakve druge vrste grejanja dovodi na izvesnu temperaturu, pri kojoj uvedeni ugljovodonici pokazuju izvesan visok napon pare. Kod ugljovcdonika, koji nisu jednostavni, već
je dovoljno, ako izvestan, dovoljno veliki, njihov deo dostigne odgovarajući napon pare. U poslednjem slučaju biva tada, naime, pri tački ključanja izvesnog dela uvedenih ugljovcdonika, postignuto tako jako rasprašenje ostalih zagrejanih delova, koji još nisu zagrejani na svoju tačku ključanja, da se u celini dobija ipak u dovoljnoj meri željena fina raspodela ugljovcdonika. Često je dovoljno i prosto izolisanje kružnog toka protiv gubitka toplote, pa da se održi dvoljno visoka temperatura. Bez daljeg se daju upotrebiti i ugljvodonici, sa nižim ključanjem, pre svega benzin- benzol, itd. umesto gasovitih. Tokađe se može dobro upotrebiti i naftalin, koji je naročito raz-blažen metanom ili vodonikom.
Novi način rada za proizvođenje acetilena može biti izvođen pri manjem ili većeirt pritisku od atmosferskog pritiska; primena većeg pritiska se preporučuje usled poboljšanja iskorišćenja energije, koje je s time vezano.
Novi postupak omogućuje proizvođenje acetilena, pomoću svetlosnog luka, sa iznenađujuće malom potrošnjom energije i jed-novremeno upadljivo visokom koncentri-sancšću acetilena. Razorenje, usled jedno-vremenog obrazovanja vodonika i čađi, je pri tome veoma neznatno, s obzirom na jevtiniju cenu ishodnih materijala. Tako se u navedenom primeru, pored jednog kilograma pojavljuje najviše 200 grama čađi.
Uslovi, koji su u prethodnom opisani, za izvođenje novog postupka, ostaju i onda nepromenjeni, kad se umesto ugljenih e-lektroda upotrebe i takve, koje su iz metala ili karbida. Ove se prevlače, kao što to izlazi iz pomenutog obrazovanja čađi, karbidima i ugljenikom, pri čemu dakle srazmerno ubrzo elektrode postaju ugljene elektrode.
Ako se odgovarajući ranije pomenutim dodatcima elektrodama, izabere kalcijum, čiji karbid ili komponente karbida isparavaju, to se podesno snabdeva samo jedna elektroda većom sadržinom karbida odn. se uzima samo jedna elektroda iz karbida, dok druga, uglavnom, ostaje ugljena elektroda, na kojoj tada opisani gubitak supstance može poslužiti za merilo električne energije, koja treba da se upotrebi.'
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za proizvođenje acetilena iz visoko zasićenih ugljovcdonika, pomoću električnog svetlosnog luka, naznačen time, što gustina struje svetlosnog luka biva održana bar na jednoj elektrodi u blizini one, kod koje nastupa smanjenje supstance elektroda.
2.	Postupak po zahteva 1, naznačen time, što se pušta da ugljovodonici na po sebi poznat način kruže u kružnom toku i jedan deo njihov se stalno izuzima iz kružnog toka.
3.	Postupak po zahtevu 1—2, naznačen time, što se na po sebi poznat način upo-trebljuje jedna ili više šupljih elektroda, kroz koje dolaze ili odlaze gasovi.

■
■ t


r ' i -	:r f|
r j“
Adpatent broj9351.